Figura 3. Modulação por largura de pulso (PWM) – circuito oscilador, usado para o controle da frequência de ejeção das soluções orgânicasdepositadas.dade do substrato em relação à solução. Lotes de lâminas(substrato) ainda foram expostos à luz ultravioleta (UV)durante 20 minutos, para limpeza e alterações da hidrofobicidadedo substrato.Para otimizar o funcionamento dos SiEO, e assimminimizar os parâmetros de controle desse sistema, forammantidos constantes e iguais a 2,0 cm, 20 cm/s e 7,5 cmde H 2O à distância (d) substrato-válvula de injeção, velodosubstrato simulando, assim, uma mesa controlada em“X”. Por meio do circuito PWM foi realizado o controledos tempos de abertura e fechamento da válvulamantendo-se, para tanto, T[1] em 2 ms e T[0] em 20 ms.A natureza das interfaces substrato/polímero é defundamental importância para o estudo das propriedadesópticas e/ou elétricas dos polímeros e de seus dispositivoseletrônicos. Desse modo, a limpeza dos substratos deveser realizada de modo rigoroso e criterioso antes da deposiçãodos filmes poliméricos. Em um primeiro momento,os ensaios com Fotoresistes foram realizados em lâminassem tratamento prévio (in natura). Já em um segundomomento, as lâminas de vidro foram tratadas pelo métodoRCA (9) de hidrofilização (limpeza de substrato). Nessemétodo, os substratos passam inicialmente por um banhocomposto de hidróxido de amônio (NH 4OH), peróxido dehidrogênio (H 2O 2) e água pura a 75°C durante 10 minutos;em seguida, são lavadas com água pura abundante e,posteriormente, banhadas em uma solução de ácido clorídrico(HCl), H 2O 2e água pura a 70°C durante 15 minutos.Finalmente, as lâminas são lavadas com água pura abundante,imersas em acetona aquecida e, então, em álcoolisopropílico em ebulição e secas com gás de nitrogênio.Os ensaios realizados com os Fotoresistes sobre substratosde vidro in natura visam analisar o comportamentodo substrato, papel ou poliestireno transparente, quanto aseu volume e forma, determinando, assim, a hidrofobici-Figura 4. Esquema do princípio de funcionamento de uma impressoradenominada de Sistema de Injeção Eletrônica de materiaisOrgânicos (SiEO) para recobrimento uniforme de polímeros emsubstratos planos.94 Tecnol. Metal. Mater. Miner., São Paulo, v. 8, n. 2, p. 91-98, abr.-jun. 2011
Figura 5. Fotos do aparato utilizado na realização dos ensaios de ejeção: a) sistema completo; e b) funcionamento da válvula de injeçãoeletrônica automotiva em relação ao substrato.cidade (v) de movimentação de substrato e à pressão (P)sobre o êmbolo da seringa, respectivamente. Tais parâmetros,otimizados em relação à formação de gotas, foramobtidos por meio do uso de soluções de tinta azul, PEDOTe Fotoresistes (AZ-2400 e AZ-111S) cujos resultados dedeposição são apresentados nas Figuras 6, 7 e 8a, respectivamente.A Tabela 1 apresenta parâmetros aplicadosem diferentes valores de distância e pressão atmosféricapara análise da característica geométrica e volumétricados filmes de Fotoresistes depositado. Já a velocidadefoi mantida constante e igual a 20 cm/s, uma vez que suavariação apresentou pouca influência nas característicasdas gotas aspergidas, como volume e forma.O princípio de funcionamento do SiEO está vinculadoàs propriedades físicas do material líquido utilizadopara impressão, por exemplo, à sua tensão superficial. (10)Baseado nesta afirmação, os valores de tensão superficiale massa específica dos Fotoresistes AZ-2400 e AZ-111Sforam medidos por meio de técnicas específicas utilizandoum tensiômetro e um picnômetro, respectivamente. Essesvalores são apresentados na Tabela 2, na qual o FotoresisteAZ-2400 apresenta valores superiores ao AZ-111Spara as duas propriedades.Tabela 1. Distância (d), velocidade (v) e pressão (P) utilizados, comoelementos de controle na deposição das soluções dos FotoresistesAZ-2400 e AZ-111S, após método RCA de limpeza de substrato,cujos resultados de aplicação podem ser observados na FiguraParâmetrosde controleDistancia “d”Velocidade“v”Pressão “P”Sistemacontroladod 1= 5,0 cm; d 2= 3,0 cm; d 3e d = 1,5 cm420 cm/sP 1= 7,5 cm de H 2OP 2= 1,0 bar3 RESULTADOSA Figura 6 mostra resultados da deposição detinta azul sobre substratos (folhas) de papel (Figura 6a)e poliestireno comercial (Figura 6b) cujos parâmetros dedeposição foram detalhados no item 2. O objetivo destasfotos é verificar a influência das características do substratona formação do material impresso, bem como confirmara utilização desse equipamento na fabricação de filmes.Observa-se que a tinta, quando depositada em papel(Figura 6a), apresenta característica irregular se comparadaà forma circular obtida quando depositada sobrepoliestireno transparente (Figura 6b). Essa característicadeve estar associada à absorção da tinta pelo papel, quemodifica a forma do filme obtido. Conclui-se, portanto,que a superfície do poliestireno possui característica maishidrofóbica, o que contribui para a formação de discos(ou gotas) mais definidos cuja área varia de 440 µm a780 µm. Tal variação deve estar relacionada à diferença detamanho observada entre os diâmetros dos furos micro--puncionados da válvula ejetora (Figura 2).A Figura 7 apresenta a microscopia da deposiçãoda solução de Pedot sobre substrato de papel. As imagensforam obtidas iluminando-se o sistema papel+Pedot comluz azul, para melhorar o contraste das figuras. Nestasfotos fica clara a possibilidade de deposição de materiaispoliméricos via sistema de injeção eletrônica, masdemonstrando a característica (forma) irregular do Pedotdepositado sobre papel.Tabela 2. Caracterização das soluções de polímero FotoresisteAZ‐2400 e AZ-111S quanto à sua tensão superficial e massa específicaPolímero Tensão superficial Massa específicaAZ-2400 32 dyn/cm (dina.cm -1 ) 1,03 g/mLAZ-111S 30 dyn/cm (dina.cm -1 ) 1,00 g/mLFigura 6. Fotografia da sequência de deposição de tinta azul cujosparâmetros utilizados estão disponíveis no item 2. Substratos de:a) papel; e b) poliestireno.Tecnol. Metal. Mater. Miner., São Paulo, v. 8, n. 2, p. 91-98, abr.-jun. 2011 95